Radar Prześcienny

Zasada działania

TWR (Through-Wall Radar) to system pozwalający na detekcję obiektów znajdujących się za przeszkodami, takimi jak ceglane ściany, drewno czy płyty gipsowe. W projekcie wykorzystujemy zjawiska fizyczne, m.in. odbicie fal radiowych od różnych materiałów, efekt Dopplera do wykrywania ruchu oraz analizę tłumienia fal w zależności od struktury przeszkody. Do realizacji pomiarów wykorzystujemy różne platformy: radary FMCW, moduły UWB, a nawet systemy oparte na Wi-Fi w konfiguracji tzw. passive radar. Odbierane sygnały poddajemy cyfrowej analizie, początkowo za pomocą klasycznych metod DSP (Digital Signal Processing), a następnie także uczenia maszynowego (CNN, SNN), zoptymalizowanego pod kątem pracy na niewielkich, energooszczędnych mikroprocesorach (np. STM32, ARM-Cortex). Całość wspieramy symulacjami propagacji fal w środowisku (Meep, OpenEMS, gprMAX) oraz narzędziami do obróbki danych (MATLAB, Octave, Python). Projekt zakłada zarówno symulacje, eksperymenty praktyczne, jak i działania popularyzatorskie – m.in. warsztaty dla uczniów szkół średnich.

Zalety

  • Bezkontaktowe wykrywanie – pozwala monitorować obecność obiektów i ludzi nawet w miejscach, gdzie wykorzystanie kamer jest niemożliwe
  • Uniwersalność – rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach, od monitoringu bezpieczeństwa po diagnostykę budynków
  • Nowoczesne metody analizy – wykorzystanie DSP i AI umożliwia pracę w czasie rzeczywistym oraz adaptację systemu do różnych warunków
  • Praktyczny charakter – projekt jest świetnym materiałem do publikacji naukowych i prac dyplomowych, a także do popularyzacji wiedzy

Wyzwania

  • Złożone środowisko pomiarowe – różne materiały i zastosowania stawiają różnorodne wyzwania i wymagają precyzyjnego modelowania
  • Mozolne testy praktyczne – wymagane ogromna ilość specjalistycznych pomiarów w celu uzyskania rzetelnej efektów
  • Optymalizacja algorytmów – konieczność dostosowania metod DSP i AI do pracy na mikroprocesorach o ograniczonych zasobach w czasie rzeczywistym
  • Integracja systemu – połączenie sprzętu, oprogramowania i wizualizacji danych w spójną oraz czytelną dla docelowego odbiorcy całość